案例提供：
設(shè)計(jì)單位：北京海蘭齊力照明設(shè)備安裝工程有限公司
概況
飽經(jīng)500余年風(fēng)雨滄桑的天安門廣場(chǎng)是當(dāng)今世界上最大的城市廣場(chǎng)。它不僅見(jiàn)證了中國(guó)人民一次次要民主、爭(zhēng)自由，反抗外國(guó)侵略和反動(dòng)統(tǒng)治的斗爭(zhēng)，更是共和國(guó)舉行重大慶典、盛大集會(huì)和外事迎賓的神圣重地。
建國(guó)后的天安門廣場(chǎng)經(jīng)歷了三次大規(guī)模改、擴(kuò)建工程，使古老的廣場(chǎng)更加宏偉壯觀，成為中華民族凝聚力和祖國(guó)繁榮昌盛的象征。
為迎接60年國(guó)慶,此次對(duì)天安門地區(qū)進(jìn)行照明改造具有重大的歷史和政治意義,改造后,世人矚目的天安門廣場(chǎng)將以嶄新的面貌迎接共和國(guó)60歲生日。
設(shè)計(jì)依據(jù)
《城市夜景照明技術(shù)規(guī)范》(DB11/T 388.1~8 - 2006)
《城市夜景照明設(shè)計(jì)規(guī)范》(JGJ/T163 - 2008)
國(guó)際照明委員會(huì)(CIE)發(fā)表的相關(guān)照明標(biāo)準(zhǔn)，主要是：
城區(qū)照明指南 CIE第92號(hào)出版物
泛光照明指南 CIE第94號(hào)出版物
GB50034-2004 《建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》
GB50084-95《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》
CJJ89-2001 《城市道路照明工程施工及驗(yàn)收規(guī)程》
GB 7000.1-2002《燈具一般安全要求與試驗(yàn)》
CIE127-1997 Measurement of LEDs(1997) CIE127-1997 LED測(cè)試方法(1997)
CIE/ISO standards on LED intensity measurements CIE/ISO LED強(qiáng)度測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)
半導(dǎo)體發(fā)光二極管測(cè)試方法(中國(guó)光學(xué)光電子行業(yè)協(xié)會(huì)光電器件分會(huì)標(biāo)準(zhǔn))2002
照明改造范圍及內(nèi)容
天安門紅墻照明
紀(jì)念碑基座照明
國(guó)旗桿基座照明
金水橋照明
觀禮臺(tái)照明
照明現(xiàn)狀調(diào)查及分析
自建國(guó)以來(lái),天安門廣場(chǎng)地區(qū)照明經(jīng)過(guò)了多次的改造,尤其以1999年50周年及2003年的照明改造最為全面和徹底.經(jīng)過(guò)多次改造和不斷完善,天安門廣場(chǎng)地區(qū)基本上達(dá)到了總體規(guī)劃的要求.
天安門地區(qū)照明現(xiàn)狀使用燈具情況:
天安門城樓紅墻:采用1000W+400W普通金屬鹵化物燈及高壓鈉燈照明;
金水橋:采用T5 熒光燈照明及泛光燈照明;
人民英雄紀(jì)念碑基座:采用T5 熒光燈照明;
及國(guó)旗桿及基座:采用T5熒光燈及小功率投光燈照明;
觀禮臺(tái):采用LED輪廓燈照明.
1999年50周年大慶人民英雄紀(jì)念碑及天安門城樓照明指標(biāo)實(shí)測(cè)結(jié)果:
人民英雄紀(jì)念碑:
建筑立面平均亮度:161.3cd/m2
北向立面一般顯色指數(shù)Ra:平均值61.4
北向立面色溫(K):平均值3492.1
天安門城樓:
正立面紅墻平均亮度:71.6cd/m2
正立面紅墻色溫(K):測(cè)點(diǎn)1:2119.6 測(cè)點(diǎn)2:2100.7 測(cè)點(diǎn)3:2107.9 測(cè)點(diǎn)4:2056.0 測(cè)點(diǎn)5:2038.2 平均色溫(k):2084.48
正立面紅墻一般顯色指數(shù)(Ra):測(cè)點(diǎn)1:46.8 測(cè)點(diǎn)2:45.1 測(cè)點(diǎn)3:46.4 測(cè)點(diǎn)4:43.5 測(cè)點(diǎn)5:42.1 平均顯色指數(shù)(Ra):44.78
2009年5月1日天安門廣場(chǎng)地區(qū)照明指標(biāo)實(shí)測(cè)檢驗(yàn)結(jié)果:
天安門城樓紅墻亮度:最高點(diǎn)75.8cd/m2,最低點(diǎn)17.88cd/m2
紀(jì)念碑基座亮度:最高點(diǎn)87.95cd/m2,最低點(diǎn)10.6cd/m2
國(guó)旗桿基座亮度:35.1cd/m2;觀禮臺(tái)燈帶表面亮度:29.2cd/m2
金水橋欄桿亮度(燈具已拆除)
天安門城樓實(shí)測(cè)亮度及色坐標(biāo)
經(jīng)過(guò)對(duì)天安門廣場(chǎng)地區(qū)照明現(xiàn)狀及照明指標(biāo)的實(shí)測(cè)調(diào)查及主觀評(píng)價(jià),我們認(rèn)為主要存在以下幾方面的問(wèn)題.
天安門城樓紅墻照明:
主席臺(tái)及門洞出口處眩光較為嚴(yán)重.原紅墻照明大功率投光燈,投射距離較遠(yuǎn),無(wú)法有效控制眩光.
紅墻整體照明均勻度不夠.是由于中間及兩側(cè)燈位布置相差較大導(dǎo)致的.
原紅墻照明燈具光色為普通金屬鹵化物光源與高壓鈉光源混光,墻面整體顯色性不甚理想.
人民英雄紀(jì)念碑基座照明:
原基座照明燈具部分損壞,光源色溫不一致.
紀(jì)念碑基座現(xiàn)有燈光效果
國(guó)旗桿、觀禮臺(tái)及金水橋照明：
金水橋原有投光燈眩光較為嚴(yán)重,橋欄板亮度過(guò)高,色溫偏高.
原照明燈具老化，需更換.
國(guó)旗桿基座
觀禮臺(tái)
金水橋
照明改造目標(biāo)
照明改造應(yīng)維持天安門廣場(chǎng)地區(qū)總體照明規(guī)劃及亮度分布的要求,
天安門廣場(chǎng)地區(qū)總體照明亮度分布比例關(guān)系為:
人民英雄紀(jì)念碑(2):天安門城樓(1):人民大會(huì)堂(0.8):毛主席紀(jì)念堂(0.6)[NT:PAGE]
具體改造目標(biāo):
天安門紅墻部分:
在保證墻面亮度及照度的前提下,顯著提高整體照明質(zhì)量,提高顯色性,提高整體均勻度,最大限度降低眩光;
改造主要內(nèi)容:在原燈位基礎(chǔ)上,更換新型投光燈,采用遠(yuǎn)距離投射方式,提高整體均勻度,最大限度降低眩光.
3D效果
照度及亮度計(jì)算:
正立面照度及亮度分布
東.西側(cè)立面照度及亮度分布
正立面主席臺(tái)上方2米高照度[NT:PAGE]
照明燈具的選擇:
燈具選擇COOPER VFM 1000W及400W投光燈.根據(jù)投射距離選擇以下三種類型配光:
光源詳細(xì)指標(biāo)：
1000W金屬鹵化物光源：光通量：110000lm 色溫：3400K 顯色性：>70
400W陶瓷金屬鹵化物光源：光通量：40000lm 色溫：3000K 顯色性：84
紅墻照明用400W投光燈光源選擇GE 400W陶瓷金屬鹵化物燈，陶瓷金屬鹵化物光源相比傳統(tǒng)石英金屬鹵化物光源有很多優(yōu)勢(shì)：
更高的光通量：比石英金屬鹵化物燈高出20%的光通量;
光色穩(wěn)定性優(yōu)異：在整個(gè)壽命使用其間光色恒定;
杰出的顯色性：顯色性的改進(jìn)即使在紅色物體下也能表現(xiàn)出色;
替換簡(jiǎn)易：與現(xiàn)有的石英金屬鹵化物燈相兼容;
防紫外線外殼：由于特制石英外殼吸收減弱了紫外線輻射.
普通400W石英金屬鹵化物光源 4200K 顯色指數(shù)65
光圈3.5 快門1/6秒 ISO400 自定義白平衡
400W陶瓷金屬鹵化物光源 3000K 顯色指數(shù)84
光圈3.5 快門1/6秒 ISO400自定義白平衡
眩光的控制措施
為最大限度的控制紅墻照明燈具對(duì)主席臺(tái)等重要位置產(chǎn)生的眩光,我們采取以下措施:
燈具選擇扁平配光(垂直方向窄,水平方向?qū)?;
燈具仰角嚴(yán)格控制,有效投射光控制在紅墻上檐以下(燈具投射截光仰角<22度)
功率選擇以400W為主,少量選用1000W;
取消原金水橋南側(cè)投射金水橋的投光燈.
燈具外加可調(diào)角度遮光罩, 內(nèi)加光源防眩光格柵;
眩光控制截光角度剖面分析圖
外置可調(diào)角度遮光罩和內(nèi)置光源防眩光格柵
針對(duì)天安門主席臺(tái)眩光的實(shí)驗(yàn)
為驗(yàn)證采用防眩光措施的實(shí)際效果,特作實(shí)驗(yàn)以驗(yàn)證.
實(shí)驗(yàn)位置:午門城樓北立面(與天安門基本一致);
眩光檢驗(yàn)位置:午門城樓上正中位置;
照度測(cè)量高度:城樓上1.7米位置(標(biāo)準(zhǔn)成人身高);
測(cè)試燈具:400W扁配光投光燈配400W陶瓷金屬鹵化物光源共8套.
實(shí)驗(yàn)照片對(duì)比
加外置遮光罩
未加外置遮光罩[NT:PAGE]
燈具布置方式
正立面(南立面) 利用原有位置,中間布置6組燈,安裝在金水橋橋頭兩側(cè)地面，每組燈具為2臺(tái)1000W扁配光投光燈與10臺(tái)400W扁配光投光燈，兩側(cè)各一組燈安裝在兩側(cè)觀禮臺(tái)后墻處，每組燈具為 6臺(tái)400W非對(duì)稱寬配光投光燈;
東西兩側(cè)立面各安裝6套400W投光燈,燈位利用原有位置.
燈具裝飾支架示意
中間六組每組安裝12套VFM燈具,其中2套1000W,10套400W.
兩側(cè)二組各安裝6套400W.
正視圖
透視圖
側(cè)視圖
金水橋部分:
采用新技術(shù)LED光源代替?zhèn)鹘y(tǒng)光源, 更換配光精確、低壓(24V)供電、安全可靠、耐踩踏的燈具,適當(dāng)降低亮度及照度,改善金水橋照明效果,確保絕對(duì)安全;
改造內(nèi)容:更換原有照射橋欄板的T5熒光燈,并取消眩光較為嚴(yán)重的投光燈.
金水橋照明指標(biāo):
橋欄桿計(jì)算平均照度為:214lux;
橋欄桿計(jì)算平均亮度為:37cd/m2;(參照金水橋反射比:50%)
橋面計(jì)算照度:25lux,考慮金水橋周邊較高的環(huán)境照度,因此無(wú)需設(shè)置專門照射橋面的燈具即可以滿足要求.
照明方式:選擇COOPER IO2.0偏配光條形LED洗墻燈打亮橋內(nèi)外側(cè)漢白玉欄板;
照明改造特點(diǎn):
特有的偏配光設(shè)計(jì)可以最大限度的降低溢散光,使橋欄板更加均勻;
燈具線路采用低壓供電,確保游人安全;
提高燈具外殼強(qiáng)度,抗踩踏不易損壞;
金水橋照明文物保護(hù)措施:
LED光源光束不會(huì)產(chǎn)生熱量,且無(wú)紫外線(UV)和紅外線(IR);
燈具及線路在橋面上的安裝全部采用膠粘方式,把對(duì)橋面的破壞降至最低;
照度及亮度計(jì)算:
橋面照度計(jì)算:
COOPER IO2.0偏配光條形LED洗墻燈
外觀簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)緊湊，燈與燈之間無(wú)縫拼接保證連接處無(wú)陰影。特有的偏配光光學(xué)系統(tǒng)，使墻面照度更均勻，溢散光更少;
燈具規(guī)格
色 溫： 3000K 顯色指數(shù):80
光 源： 進(jìn)口OSRAM或CREE光源
光源數(shù)量：48顆/36” 0.3W/顆
燈 體： 鋁質(zhì)燈體，陽(yáng)極氧化處理
燈 罩： 抗UV的PC罩
電氣規(guī)格
輸入電壓： 24V DC
驅(qū)動(dòng)方式： 100mA恒流驅(qū)動(dòng)
額定功率： 18W/ 36”
功率因素： >0.90
環(huán)境規(guī)格
環(huán)境溫度： -20℃ ～ 50℃
防護(hù)等級(jí)： IP65
特 色
呼吸系統(tǒng)： 燈具具有高性能呼吸膜(隔水透氣)，保證燈具內(nèi)外氣壓一致，提高防水等級(jí);
LED 損壞： 在同一回路中一個(gè)LED損壞，該回路上的其他LED繼續(xù)正常工作;
滲水保護(hù)： 燈具內(nèi)部采用電子灌封膠覆蓋，即使燈具異常進(jìn)水，仍能正常工作
實(shí)測(cè)燈具表面工作溫度<45度.[NT:PAGE]
配光曲線
物理尺寸
安裝示意
紀(jì)念碑、國(guó)旗桿基座
適當(dāng)降低基座亮度,使其與建筑整體燈光更加協(xié)調(diào),更換新技術(shù)LED條形燈,配光更為精準(zhǔn),低壓供電保障安全使用.
照明改造內(nèi)容:更換原有照射紀(jì)念碑基座欄板的T5熒光燈;更換原有照射旗桿基座的T5熒光燈及照射旗桿的投光燈,原照射紀(jì)念碑碑體的燈具不變.
照明指標(biāo):
計(jì)算平均照度為:290lux;
計(jì)算平均亮度為:46cd/m2,
照明方式:
紀(jì)念碑基座及國(guó)旗桿基座充分利用原有燈位,采用和原有T5燈具相同模數(shù)(標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度620mm)的IO .75 LED條形洗墻燈照亮基座漢白玉欄桿;
國(guó)旗桿四角各設(shè)置2臺(tái)窄角度投光燈照射旗桿及國(guó)旗;
照明改造特點(diǎn):
LED燈具采用低壓供電,確保安全;
燈具及線路的安裝全部采用膠粘,不對(duì)建筑本體構(gòu)成任何破壞;
照度及亮度計(jì)算:
IO .75(偏配光條形洗墻燈)
描述 外觀簡(jiǎn)潔、結(jié)構(gòu)緊湊，燈與燈之間無(wú)縫拼接保證連接處無(wú)陰影。特有的偏配光光學(xué)系統(tǒng)，使墻面照度更均勻，逸散光更少;[NT:PAGE]
燈具規(guī)格
色 溫： 3000K 顯色指數(shù):80
光 源： 進(jìn)口OSRAM或CREE光源
光源數(shù)量： 12顆/620mm 1W
燈 體： 鋁質(zhì)燈體，陽(yáng)極氧化處理
燈 罩： 抗UV的PC罩
電氣規(guī)格
輸入電壓： 24V DC
驅(qū)動(dòng)方式： 300mA恒流驅(qū)動(dòng)
額定功率： 14W/620mm
功率因素： >0.90
環(huán)境規(guī)格
環(huán)境溫度： -20℃ ～ 50℃
防護(hù)等級(jí)： IP65
特 色
呼吸系統(tǒng)： 燈具具有高性能呼吸膜(隔水透氣)，保證燈具內(nèi)外氣壓一致，提高防水等級(jí)
LED 損壞： 在同一回路中一個(gè)LED損壞，該回路上的其他LED繼續(xù)正常工作;
滲水保護(hù)： 燈具內(nèi)部采用電子灌封膠覆蓋，即使燈具異常進(jìn)水，仍能正常工作.
配光曲線
安裝示意
物理尺寸
國(guó)旗桿照明燈具
-FGD025扁配光投光燈 150W陶瓷金鹵光源
觀禮臺(tái)部分:
在保證原有照明光色及亮度前提下,更換新技術(shù)LED輪廓燈,采用低壓供電,確保安全;
照明改造內(nèi)容：更換觀禮臺(tái)墻體輪廓燈,輪廓燈選用LED條形燈.
輪廓燈相關(guān)技術(shù)參數(shù):
規(guī)格：W110*H60*L1000mm
燈體外殼材料:黃色PC外罩(抗老化，韌性好，不易碎)，可見(jiàn)光的透過(guò)率可達(dá)90%左右.
LED 光源：黃色LED 單顆0.06W，黃光波長(zhǎng)：585-595nm 橙黃光的波長(zhǎng)：600—625nm.
防護(hù)等級(jí): IP65
特殊工藝: 高分子樹(shù)脂固封光源雙層防水、防潮處理.
現(xiàn)狀
白天效果
亮燈效果
PC外罩檢測(cè)數(shù)據(jù)
[NT:PAGE]
效果圖-天安門紅墻
效果圖-金水橋
效果圖-紀(jì)念碑
效果圖-國(guó)旗旗桿及基座
燈具用電負(fù)荷
天安門紅墻照明:45.6kW 原總功率:46.4kW
金水橋照明:19.6kW 原總功率:66kW
紀(jì)念碑基座照明:13.3kW 原基座總功率: 37.8kW
國(guó)旗桿基座照明:1.8kW 原總功率: 15kW
觀禮臺(tái)輪廓照明:18.7kW 原總功率:45kW
合計(jì)用電負(fù)荷:100kW 原總計(jì)功率:210.2kW
控制系統(tǒng)符合<<北京市夜景照明管理辦法>>三級(jí)控制的有關(guān)規(guī)定,同時(shí)在設(shè)計(jì)中預(yù)留與北京市夜景照明集中控制系統(tǒng)相連接的接口.
照明改造中的環(huán)保節(jié)能措施
確定符合天安門廣場(chǎng)地區(qū)總體亮度規(guī)劃標(biāo)準(zhǔn)的照明指標(biāo);
選用配光合理、效率高的燈具;
選用的LED及金屬鹵化物光源均符合相應(yīng)光源能效標(biāo)準(zhǔn),達(dá)到節(jié)能評(píng)價(jià)值的產(chǎn)品;
采用三級(jí)照明控制系統(tǒng);
采用功率損耗低、性能穩(wěn)定的燈具附件,按光源要求配置符合相應(yīng)能效標(biāo)準(zhǔn)的節(jié)能評(píng)價(jià)值要求的鎮(zhèn)流器;
LED燈具電源轉(zhuǎn)換效率大于0.9;
多采用高新技術(shù)照明產(chǎn)品，提高照明工程科技含量;
照明設(shè)計(jì)中應(yīng)該避免光干擾，確保照明設(shè)施的安全性，體現(xiàn)綠色照明的設(shè)計(jì)理念.
照明改造中的安全措施
近人尺度的裝燈位置,如金水橋欄桿、觀禮臺(tái)以及紀(jì)念碑、國(guó)旗桿基座全部燈具采用低壓供電(24V DC);
可觸及的照明設(shè)備，如金水橋欄桿、觀禮臺(tái)紀(jì)念碑、國(guó)旗桿基座照明燈具工作狀態(tài)下表面溫度均低于50度;
全部照明燈具防護(hù)等級(jí)達(dá)到IP65，配電線路裝備漏電保護(hù)裝置;
條形LED燈采取滲水保護(hù)措施,燈具內(nèi)部采用電子灌封膠覆蓋，即使燈具異常進(jìn)水，仍能正常工作;
金水橋橋欄桿條形LED燈具外殼強(qiáng)度高,抗踩踏,不易損壞;
在配電線路上安裝低壓避雷器，以防止雷擊電流破壞器材和發(fā)生火災(zāi).
[NT:PAGE]
用戶名： 密碼：
